Zeolit ​​molekylær sigte

Zeolit ​​molekylsigte

Zeolit ​​er et aluminosilikat sammensat af AlO4-tetraedre, der erstatter SiO4-tetraedre, hvilket resulterer i en negativ ladning, der er afbalanceret af udskiftelige kationer placeret i porerne og hulrummene i hele strukturen. Generelt afhænger CO2-fangst af zeolitter af faktorer som strukturen og sammensætningen af ​​zeolitstrukturen, kationer og funktionelle grupper. Blandt porøse materialer til CO2-separation har zeolitter vundet popularitet inden for adsorptionsteknologi på grund af deres fordele som god tilgængelighed, lave omkostninger, høj CO2-opsamlingshastighed, hurtig kinetik og god kemisk og termisk stabilitet.

Bred vifte af applikationer. Justering af rammestrukturen, kationer, kemisk modifikation og materialesammensætning anses for at være effektive metoder til CO2-adsorptions- og desorptionsydelsen af ​​høje zeolitter. brugt molekylær simulering til at simulere 13X
Kationudveksling med forskellige Li+-, K+- og Ca2+-indhold i zeolitter. Adsorptionsydelsen af ​​forskellige kationbytterzeolitter for CO2 blev evalueret ud fra aspekterne porevolumen, adsorptionsisoterm, adsorptionsvarme og CO2/N2-selektivitet. Man fandt ud af, at CO2-molekylet har et kvadrupolmoment. , som kan bruges med mindre kationiske zeolitter såsom Li+, har silicium-til-aluminium-forholdet også en væsentlig indflydelse på adsorptionsselektiviteten af ​​CO2. Calleja et al. undersøgte effekten af ​​Si/Al-forholdet på zeolitpolaritet og CO2-adsorption ved at justere zeolit ​​Si/Al-forholdet. Det har vist sig, at når Si/Al-forholdet falder, stiger adsorbentens selektivitet for CO2.

Et bindemiddelfrit zeolitmateriale med en hierarkisk struktur blev fremstillet ved hjælp af 3D-printteknologi, som viste fremragende mekanisk stabilitet og en adsorptionskapacitet af CO2 på 245,52 mg/g under normale temperatur- og trykforhold. En slags zeolitmateriale blev fremstillet ved 25°C. Den kobberdoterede RHO-zeolit ​​har en CO2-kapacitet på 3,2 mmol/g ved grad, hvilket gør den til en potentiel tryksving-adsorptionsteknologi for kulstoffangst. Kemisk modifikation forbedrer effektivt adsorptionsselektiviteten af ​​zeolit ​​for CO2. Monoethanolamin (MEA) og ethylendiamin (ED) er kemisk fikseret til zeolitstrukturen gennem ionbindinger for at overvinde nedbrydningsproblemet med aminer. Den fremstillede amin@HY Prøven har fremragende CO2-adsorptionsselektivitet og har fremragende termisk cyklusstabilitet under betingelserne med en adsorptionstemperatur på 90 grader og en desorptionstemperatur på 150 grader. Aminer såsom monoethanolamin, tetraethylpentbutylamin og morpholin blev sat på NaY-zeolit. Forskningsresultaterne viser, at ved normalt tryk og 323 K temperatur er interaktionen mellem amingrupperne på overfladen af ​​NaY zeolit ​​og CO2 hovedmekanismen for dets adsorption. Sammenlignet med aktivt kul har zeolit ​​bedre opfangningskapacitet og højere CO2/N2-selektivitet i røggas med lavt CO2-partialtryk (15 % CO2, 85 % N2). Der er imidlertid også problemet med et betydeligt fald i adsorptionskapacitet under høje temperaturforhold, og CO2-adsorptionskapaciteten er ubetydelig over 200 grader. Afvejningen mellem adsorptionskapacitet, adsorptionskinetik og mekanisk stabilitet af zeolitter er fortsat en stor udfordring i deres industrielle anvendelser. Z Pilotkørselstest blev udført på en enkelttrins VPSA-enhed pakket med 5A zeolit ​​og 13X zeolit. Til opsamling af affugtet røggas med en CO2-koncentration på 15,0 % kan 5A-zeolit ​​nå en berigelseskoncentration på 71 % til 81 %, og genvindingsgraden er 86 % til 91 %; selvom 13X zeolit ​​har bedre CO2-adsorptionskapacitet, men viste lignende ydeevne som 5A zeolit ​​i pilotdriftstests med en berigelseskoncentration på 73 % til 82 % og en genvindingsgrad på 85 % til 95 %. Hovedårsagen er, at den stærkere polaritet af 13X gør desorption dyrere. Derfor skal udvælgelsen af ​​zeolit ​​ved anvendelse være baseret på de faktiske fødegasbetingelser og zeolittens adsorptions- og desorptionskinetiske egenskaber.